2027届高考生物一轮复习讲义-植物激素调节专项突破

该高中生物学讲义聚焦植物激素调节高考核心考点，按概念特点、生长素、其他激素、相互作用、向性运动及生产应用的逻辑层次构建知识体系，通过知识梳理、解题模板指导、真题精讲与模拟专练的教学流程，帮助学生系统突破重难点。 资料创新设计“三步法”“四步法”等解题模板，结合跨模块真题（如ABA与光合作用综合）培养科学思维，设置基础到高考级分层练习落实探究实践，助力学生高效构建知识网络，提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

高考生物·植物激素调节专项突破 高考生物 植物激素调节 专项突破 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 知识方法体系 · 真题精讲 · 模拟专练 选择性必修1《稳态与调节》第5章 适用对象：高三一轮复习 目 录 第一部分 知识方法体系 5 一、植物激素的概念与特点 5 1. 植物激素的定义 5 2. 植物生长调节剂 5 二、生长素（IAA，吲哚乙酸） 5 1. 生长素的发现史 6 2. 生长素的合成与运输 6 3. 生长素的生理作用——两重性 6 4. 生长素的作用机制 7 三、其他植物激素 7 1. 赤霉素（GA） 7 2. 细胞分裂素（CTK） 8 3. 脱落酸（ABA） 8 4. 乙烯 8 5. 其他植物激素 8 6. 植物激素的相互作用 8 四、植物向性运动 9 五、植物激素在生产中的应用 9 六、解题方法模板 9 模板一：生长素两重性分析"三步法" 9 模板二：激素关系判断法 9 模板三：向性运动分析"四步法" 10 模板四：激素相关实验设计 10 第二部分 真题精讲 10 真题1（2026·全国卷·第30题节选）ABA与光合作用综合 10 真题2（2026·全国卷·第33题节选）生长素运输+基因互作+遗传 12 真题3（2026·北京卷·第18题节选）PN蛋白作为生长素载体蛋白 14 真题4（2024·北京卷·第17题节选）TS基因与IAA/ABA调控 15 第三部分 模拟专练 16 一、选择题（每题6分，共18分） 16 模拟1（基础题）基于素材P-2：TS基因调控IAA与ABA的平衡 16 模拟2（中等题）基于素材P-1：独脚金内酯（SL）的新型激素功能 17 模拟3（中等题）基于素材P-3：大豆玉米带状复合种植中的激素调控 18 二、非选择题（共42分） 19 模拟4（中等题，10分）基于素材P-4：低钾胁迫下生长素载体的调控 19 模拟5（高考级，16分）基于素材P-5：生长素运输+基因互作+遗传综合 20 模拟6（高考级，16分）基于素材P-1、P-3综合：新型植物激素与农业应用 22 第一部分 知识方法体系 一、植物激素的概念与特点 图1 植物激素调节知识结构思维导图 1. 植物激素的定义 • 植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著调节作用的微量有机物 • 关键特征： • 内生性（植物自身合成） • 可移动性（从合成部位运输到作用部位） • 微量高效性（极低浓度即可发挥调节作用） • 非营养物质（不组成植物体结构、不提供能量） 2. 植物生长调节剂 • 定义：人工合成的具有植物激素相似作用的化学物质 • 常见类型：NAA（萘乙酸）、2,4-D、IPA（吲哚丙酸）等生长素类似物 • 注意：植物生长调节剂≠植物激素（前者人工合成，后者植物自身合成；结构可相似但不必相同，如2,4-D与IAA结构不同） 二、生长素（IAA，吲哚乙酸） 图2 生长素浓度-效应曲线图 1. 生长素的发现史 • 达尔文（1880）：胚芽鞘向光性实验→胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位，尖端产生某种"影响"传到下部 • 詹森（1910）：尖端产生的"影响"可以透过琼脂块 • 拜耳（1914）："影响"在胚芽鞘下部不均匀分布导致弯曲 • 温特（1928）：尖端产生了某种化学物质，命名为"生长素"（琼脂块实验） • 郭葛（1934）：分离出吲哚乙酸（IAA），确定化学本质 2. 生长素的合成与运输 • 合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子 • 合成原料：色氨酸 • 运输方式： • 极性运输（生长素特有）：从形态学上端→形态学下端，属主动运输（需消耗ATP） • 非极性运输：在成熟组织中通过韧皮部进行 • 横向运输：单侧光刺激下，从向光侧横向运输到背光侧 3. 生长素的生理作用——两重性 • 低浓度促进生长，高浓度抑制生长（核心概念） • 同一浓度对不同器官影响不同： • 根最敏感（最适浓度约10-10 mol/L） • 芽次之（最适浓度约10-8 mol/L） • 茎最不敏感（最适浓度约10-4 mol/L） • 顶端优势：顶芽产生的生长素向下极性运输→侧芽附近生长素浓度过高→抑制侧芽生长→顶芽优先生长（两重性的典型体现） • 其他作用：促进扦插枝条生根、促进果实发育（可诱导单性结实）、防止落花落果 4. 生长素的作用机制 生长素与细胞膜上受体结合→激活H+-ATP酶→细胞壁酸化→细胞壁松弛→细胞吸水膨大→细胞伸长（"酸生长假说"） 三、其他植物激素 图3 植物激素协同与拮抗关系图 1. 赤霉素（GA） • 合成部位：幼芽、幼根、未成熟种子 • 主要作用：促进细胞伸长（与生长素协同）、促进种子萌发（打破休眠）、促进开花、促进果实发育 • 应用：矮生玉米（GA合成缺陷型→喷施GA恢复株高）；无籽葡萄诱导 2. 细胞分裂素（CTK） • 合成部位：主要在根尖合成 • 主要作用：促进细胞分裂、促进芽的分化、延缓叶片衰老、打破顶端优势 • 与生长素的比例：比值高→生芽；比值低→生根；比值中等→愈伤组织继续生长 3. 脱落酸（ABA） • 合成部位：根冠、萎蔫的叶片等 • 主要作用：抑制生长（与生长素、赤霉素、细胞分裂素拮抗）、促进气孔关闭（干旱时ABA含量升高→气孔关闭→减少水分散失）、促进衰老和脱落、维持种子休眠、提高抗逆性 4. 乙烯 • 合成部位：植物各部位均可合成，成熟果实中合成量最多 • 主要作用：促进果实成熟（催熟激素）、促进器官衰老和脱落 • 与生长素的相互作用：高浓度生长素→乙烯增多→抑制生长 5. 其他植物激素 • 油菜素内酯（BR）：促进细胞伸长和分裂、增强抗逆性 • 茉莉酸（JA）：参与植物防御反应 • 水杨酸（SA）：参与系统获得性抗性 • 独脚金内酯（SL）：2008年被确认为植物激素；抑制分枝/分蘖、促进菌根真菌共生、诱导列当种子萌发 6. 植物激素的相互作用 • 协同作用：生长素与赤霉素（促进伸长）、生长素与细胞分裂素（促进细胞分裂） • 拮抗作用：生长素与脱落酸（促进vs抑制生长）、赤霉素与脱落酸（促进vs抑制种子萌发） • 反馈调节：高浓度生长素促进乙烯合成→乙烯反过来抑制生长 四、植物向性运动 • 向光性：单侧光→生长素横向运输（向光侧→背光侧）→背光侧生长素多→生长快→向光弯曲 • 背重力性（茎）：重力→近地侧生长素多→茎对生长素不敏感→近地侧浓度仍在促进范围内→近地侧生长快→茎向上弯曲 • 向重力性（根）：重力→近地侧生长素多→根对生长素敏感→近地侧浓度过高反而抑制→远地侧生长快→根向下弯曲（体现两重性） 五、植物激素在生产中的应用 • 扦插繁殖：生长素类似物（NAA、2,4-D）促进生根 • 果实发育：生长素诱导单性结实（无籽番茄）；乙烯催熟果实 • 防止落花落果：适当浓度生长素/赤霉素 • 除草剂：高浓度2,4-D杀死双子叶杂草 • 打破顶端优势：去除顶芽→促进侧芽发育 六、解题方法模板 模板一：生长素两重性分析"三步法" ①判断该浓度对特定器官是"低浓度"还是"高浓度"（与该器官最适浓度比较）→②判断促进还是抑制→③比较不同器官的敏感度（根>芽>茎） 模板二：激素关系判断法 看"方向"：同向（都促进或都抑制）→协同；反向（一促进一抑制）→拮抗。看"结果"：两者同时存在时效果是增强、减弱还是抵消。 模板三：向性运动分析"四步法" ①确定刺激方向（单侧光/重力）→②判断生长素分布（向光侧少/背光侧多；近地侧多/远地侧少）→③判断器官敏感度（根敏感/茎不敏感）→④判断弯曲方向 模板四：激素相关实验设计 自变量：激素浓度/处理方式（去顶芽/喷施激素/基因敲除）；因变量：株高/生根数/气孔开闭/种子萌发率；对照组：溶剂对照/野生型/假处理 第二部分 真题精讲 真题1（2026·全国卷·第30题节选）ABA与光合作用综合 题目：干旱半干旱地区农业生产面临水资源短缺挑战。研究发现，干旱条件下植物体内脱落酸（ABA）含量升高，气孔关闭，光合速率下降。请回答： （1）干旱条件下ABA含量升高的意义是________。ABA促进气孔关闭的机制是ABA与保卫细胞膜上受体结合后，引起保卫细胞内Ca2+浓度升高→K+外流→保卫细胞失水→气孔关闭。 （2）气孔关闭导致光合速率下降的原因是：CO2进入叶片减少→暗反应中________（填"C3"或"C5"）的生成速率降低→暗反应速率降低→光合速率下降。同时，光反应产生的ATP和NADPH积累，对光合机构造成光损伤。 （3）从农业生产角度，研究者发现某突变体植物在干旱条件下ABA含量升高但光合速率下降幅度较小。请分析该突变体可能的原因：________。 （4）该研究服务于国家粮食安全保障战略。请提出一项利用ABA或其类似物提高干旱半干旱地区作物产量的思路：________。 【命题意图】 以干旱半干旱地区农业生产为情境，将植物激素调节与光合作用综合考查，体现"跨知识模块"命题趋势，服务国家粮食安全战略。 【分步解题】 第一步：分析(1)。干旱时ABA升高→气孔关闭→减少水分散失→提高抗旱性（保水）。 第二步：分析(2)。气孔关闭→CO2进入减少→CO2固定速率降低→C3生成减少→C3还原消耗的ATP和NADPH也减少→暗反应整体速率降低。 第三步：分析(3)。突变体光合速率下降较少的可能原因：气孔部分关闭（而非完全关闭，维持一定CO2供应）；或有替代碳源途径（如C4途径、CAM途径）；或光保护机制增强（如叶黄素循环增强、非光化学淬灭增强）。 第四步：分析(4)。思路：适当浓度外源ABA喷施提高抗旱性但避免过度抑制光合；或选育ABA敏感性适中的品种（气孔适度关闭，保水与光合平衡）；或利用ABA类似物调控气孔开闭。 【标准答案】 （1）促进气孔关闭，减少水分散失（蒸腾作用减弱），提高植物抗旱性（保水能力增强） （2）C3 （3）该突变体可能：①气孔对ABA的敏感性较低，干旱时气孔仅部分关闭，维持较多CO2供应，光合速率下降较少；②具有增强的光保护机制（如非光化学猝灭增强、叶黄素循环增强），减轻光损伤；③可能具有C4或CAM光合途径，在气孔部分关闭时仍能维持较高光合速率（任答合理一点） （4）思路：①在干旱来临前喷施低浓度ABA或其类似物（如S-诱抗素），适度促进气孔关闭，提高抗旱性，同时避免过度抑制光合；②选育ABA敏感性适中的作物品种，实现"保水—光合"平衡；③利用基因工程调控ABA合成关键酶（如NCED基因）的表达，在干旱时适度提高ABA水平（任答合理一点） 【易错警示】 ①ABA促进气孔关闭（不是开放），干旱时ABA含量升高（不是降低）。 ②气孔关闭→CO2减少→C3生成减少（不是C5）；C5消耗减少反而相对积累。 ③ABA与光合综合：气孔关闭影响暗反应（CO2固定），间接影响光反应（ATP/NADPH积累）。 真题2（2026·全国卷·第33题节选）生长素运输+基因互作+遗传 题目：某植物株高受两对基因（A/a和B/b）控制。A基因编码生长素合成酶（促进IAA合成），B基因编码IAA运输抑制蛋白（抑制生长素极性运输）。B基因产物对A基因产物有抑制效应：当B基因存在时，A基因合成的IAA被B蛋白结合→生长素无法运输→植株矮化。回答： （1）基因型A_B_的表型为________，基因型A_bb的表型为________。 （2）基因型为AaBb的植株自交，F2中矮秆:高秆＝________。该比例是9:3:3:1的变式，体现________（填基因互作类型）。 （3）从生长素调控角度分析，A_B_植株矮化的原因是：A基因促进________合成，但B基因产物抑制生长素的________，导致生长素无法运输到作用部位，植株矮化。 （4）NPA是生长素极性运输抑制剂。请设计实验利用NPA处理验证B基因的功能（写出实验思路和预期结果）：________。 【命题意图】 将生长素运输、基因互作与遗传定律巧妙结合，考查跨模块综合分析能力，是2026年全国卷跨模块命题的代表。 【分步解题】 第一步：分析(1)。A_B_：有IAA合成但运输被抑制→矮秆。A_bb：有IAA合成且运输正常→高秆。aaB_：无IAA合成→B蛋白无底物→高秆。aabb：无IAA合成、无运输抑制→高秆。 第二步：分析(2)。F2基因型及表型：A_B_（9/16）→矮秆；A_bb（3/16）→高秆；aaB_（3/16）→高秆；aabb（1/16）→高秆。矮秆:高秆＝9:7。这是9:3:3:1的变式，两对基因均为显性时才表现为矮秆，属于"互补作用"（或上位作用）。 第三步：分析(3)。A基因促进IAA（生长素）合成，B基因产物抑制生长素极性运输。 第四步：分析(4)。用NPA处理A_bb植株（高秆，运输正常）→若NPA模拟B基因功能→植株变矮→说明B基因通过抑制运输实现矮化。 【标准答案】 （1）矮秆；高秆 （2）9:7；互补作用（或上位/抑制作用，B基因产物抑制A基因产物功能） （3）IAA（生长素）；极性运输 （4）实验思路：选取基因型为A_bb的高秆植株，分为两组，实验组用适宜浓度NPA（生长素极性运输抑制剂）处理，对照组用等量溶剂处理，在相同条件下培养一段时间后测量株高。预期结果：实验组株高显著低于对照组（表现为矮秆），与A_B_植株表型相似。该结果说明NPA抑制生长素运输可模拟B基因的功能，验证了B基因通过抑制生长素极性运输导致植株矮化。 【易错警示】 ①9:7是9:3:3:1的变式：两对显性基因同时存在才表现某一性状（互补作用），其余均为另一性状。 ②B基因产物"抑制"的是生长素运输（不是抑制生长素合成），A基因产物促进合成。 ③NPA是极性运输抑制剂，可模拟B基因功能——"药物模拟基因功能"是实验验证的经典思路。 真题3（2026·北京卷·第18题节选）PN蛋白作为生长素载体蛋白 题目：研究者发现PN蛋白可能是植物细胞膜上的生长素载体蛋白。请基于载体蛋白的结构和功能，补充证据证明PN为运输生长素的载体蛋白。 【命题意图】 以教材经典实验为基础，考查实验探究能力和批判性思维，要求考生补充证据链，体现"像科学家一样思考"。 【分步解题】 要证明PN是生长素载体蛋白，需从以下角度构建证据链： ①定位证据：PN蛋白定位于细胞膜上（载体蛋白应位于膜上） ②结合证据：PN蛋白能特异性结合生长素（载体与被运输物质特异性结合） ③功能证据：敲除/过表达PN基因→生长素运输速率相应降低/升高 ④ 回复证据：回补PN基因→运输功能恢复 【标准答案】 补充证据（任答合理两条即可）： ①定位证据：利用荧光标记技术（如PN-GFP融合蛋白）观察PN蛋白在细胞中的定位，若PN定位于细胞膜上（特别是生长素运输方向对应的膜区域），支持其作为载体蛋白。 ②结合证据：利用放射性同位素标记的生长素（如3H-IAA）进行体外结合实验，若PN蛋白能与IAA特异性结合（且结合可被过量未标记IAA竞争抑制），支持其为生长素载体。 ③功能丧失证据：敲除PN基因的突变体中，生长素极性运输速率显著降低（用放射性标记IAA运输实验检测）；过表达PN基因的植株中，生长素运输速率显著升高。 ④回复证据（rescue）：在PN敲除突变体中回补PN基因后，生长素运输功能恢复，进一步确认PN是载体蛋白（排除其他基因的旁敲效应）。 【易错警示】 ①载体蛋白的三个关键特征：位于膜上＋特异性结合被运输物质＋运输功能依赖于该蛋白的存在。 ②证据链的完整性：单一证据不足以证明，需"定位→结合→功能→回复"多角度证据。 ③PN蛋白（PIN蛋白家族）是生长素外排载体，与AUX1/LAX（内向转运载体）共同调控生长素分布。 真题4（2024·北京卷·第17题节选）TS基因与IAA/ABA调控 题目：拟南芥TS基因编码的蛋白（TS）促进生长素（IAA）的合成。回答： （1）正常条件下，TS高表达→IAA含量高→促进植物生长。干旱胁迫时，TS基因表达下降→IAA合成减少→生长减缓。这一机制体现了植物在"生长"与"抗逆"之间的________策略。 （2）干旱时ABA含量升高，与IAA的关系是________（填"协同"或"拮抗"），因为ABA________生长，IAA________生长。 （3）干旱解除后TS表达恢复、IAA回升、生长恢复。这一过程中IAA与ABA的关系变化是：________。 【命题意图】 以TS基因调控IAA/ABA为核心情境，考查激素调节与基因表达调控的结合，体现"激素+分子"考查方向。 【分步解题】 第一步：分析(1)。逆境下主动"减速生长"，将资源转向防御，是"生长与抗逆的权衡"策略。 第二步：分析(2)。ABA抑制生长，IAA促进生长，两者方向相反→拮抗关系。 第三步：分析(3)。干旱时ABA↑/IAA↓（拮抗偏向抗逆）；干旱解除后ABA↓/IAA↑（拮抗偏向生长），两激素含量呈反向变化，恢复到正常条件下的平衡状态。 【标准答案】 （1）权衡（或trade-off） （2）拮抗；抑制；促进 （3）干旱时ABA升高、IAA降低，拮抗关系偏向"抗逆"（生长受抑）；干旱解除后ABA降低、IAA升高，拮抗关系偏向"生长"（生长恢复），两激素含量呈反向变化，维持动态平衡 【易错警示】 ①IAA与ABA是拮抗关系（不是协同）：IAA促生长，ABA抑生长。 ②"权衡"≠"放弃生长"：是暂时减缓生长以优先应对逆境，条件改善后恢复。 ③基因表达调控激素合成：TS基因→IAA合成酶→IAA含量，体现了"基因—酶—激素—表型"的调控链。 第三部分 模拟专练 一、选择题（每题6分，共18分） 模拟1（基础题）基于素材P-2：TS基因调控IAA与ABA的平衡 题目：拟南芥TS基因编码的蛋白促进生长素（IAA）合成。正常条件下TS高表达，IAA含量约50 ng/g FW；干旱胁迫下TS表达下降70%，IAA降至约15 ng/g FW，同时ABA含量升高5-8倍。下列分析正确的是 A. 干旱时IAA与ABA含量变化方向相同，属于协同作用 B. 干旱时ABA升高→气孔开放→促进CO2进入→光合速率升高 C. 干旱时生长减缓有利于节约资源、提高抗逆性，是适应性策略 D. 干旱解除后TS表达恢复，ABA仍持续高水平，植物无法恢复生长 【解析】 A错：干旱时IAA降低、ABA升高，方向相反，属拮抗关系（不是协同）。 B错：ABA升高→气孔关闭（不是开放）→CO2进入减少→光合速率下降（不是升高）。 C正确：干旱时主动减缓生长，将资源转向防御，是"生长与抗逆权衡"的适应性策略。 D错：干旱解除后ABA恢复正常水平，IAA回升，生长恢复（不是ABA持续高水平）。 【答案】 C 模拟2（中等题）基于素材P-1：独脚金内酯（SL）的新型激素功能 题目：独脚金内酯（SLs）是2008年被确认的最新一类植物激素。中科院李家洋/王冰团队发现番茄中SL转运蛋白（PDR型ABC转运蛋白）调控SL从根内向根际的分泌。敲除SL转运蛋白基因后，根际SL含量降低80%，列当侵染率降低70%，同时植物体内SL含量不受影响，分枝调控功能正常。下列分析正确的是 A. SLs只在植物体内发挥作用，不能分泌到体外 B. 敲除SL转运蛋白基因后植物分枝增多，说明SLs抑制分枝 C. SLs从根内向根际分泌的方式属于自由扩散 D. 该研究为农业上利用基因工程减少列当危害提供了新思路 【解析】 A错：SLs可分泌到根际土壤中诱导列当种子萌发（题干明确说明），不是只在体内发挥作用。 B错：题干说明"植物体内SL含量不受影响，分枝调控功能正常"，所以敲除转运蛋白后分枝不变（不是增多）。但SLs本身确实抑制分枝（题干背景信息），只是敲除的是转运蛋白（影响分泌到体外），不影响体内SL含量。 C错：SL是较大分子，由PDR型ABC转运蛋白介导运输（载体蛋白），且"敲除转运蛋白基因→分泌减少80%"，说明是载体介导的运输（可能为主动运输），不是自由扩散。 D正确：通过基因工程敲除SL转运蛋白基因→根际SL减少→列当侵染率降低70%，且不影响植物体内SL功能，为减少列当危害提供了有效策略。 【答案】 D 模拟3（中等题）基于素材P-3：大豆玉米带状复合种植中的激素调控 题目：大豆玉米带状复合种植中，间作大豆受玉米遮阴→体内赤霉素（GA）含量升高→大豆徒长、易倒伏。喷施多效唑（PP333，GA合成抑制剂）可降低株高、增强抗倒伏能力。下列分析正确的是 A. 遮阴引起GA含量升高是植物的避阴反应，有利于大豆正常生长 B. 多效唑通过抑制GA合成来降低株高，说明GA促进细胞伸长 C. 多效唑处理使大豆株高降低，这体现了GA作用的两重性 D. 多效唑与GA在调控株高方面属于协同作用 【解析】 A错：避阴反应使大豆徒长、易倒伏、减产10%-20%，不利于正常生长（是不利的农业表型）。 B正确：多效唑抑制GA合成→株高降低，反证GA促进细胞伸长（茎伸长）。 C错：多效唑抑制GA合成使株高降低，体现的是GA的促进作用被削弱，不是GA的"两重性"（两重性指同一激素低浓度促进、高浓度抑制）。两重性是生长素的特性。 D错：多效唑抑制GA合成→株高降低；GA促进株高。两者方向相反，属拮抗作用（不是协同）。 【答案】 B 二、非选择题（共42分） 模拟4（中等题，10分）基于素材P-4：低钾胁迫下生长素载体的调控 题目：2026年北京卷第17题以拟南芥低钾胁迫机制为背景。低钾胁迫下，植物通过调控生长素运输载体PIN蛋白的表达和定位来重新分配生长素：低钾→根中PIN1表达下调→生长素向根尖运输减少→侧根发育受抑；同时PIN3/PIN7表达上调→生长素在根尖重新分布→主根伸长增强。回答： （1）PIN蛋白是生长素________（填"外排"或"内向"）载体，定位于细胞膜上。生长素极性运输的方向是从形态学________端向________端，运输方式为________。 （2）低钾胁迫时，PIN1下调使侧根发育受抑，其意义是________。同时主根伸长增强的意义是________。 （3）低钾胁迫还激活ABA信号通路→ABI5转录因子激活→调控下游钾通道基因表达。这说明植物激素与矿质营养调控存在________（填"独立"或"交叉"）。 （4）PIN家族有8个成员，单突变体表型不明显，需双突变或三突变才出现明显表型。这一现象称为________，其进化意义是________。 【参考答案】 （1）外排；上；下；主动运输 （2）减少能量消耗（侧根发育耗能大，胁迫时抑制侧根可节约资源用于主根生长和生存）；寻找深层土壤中的钾源（主根向深层土壤生长，探索更多钾资源） （3）交叉 （4）基因功能冗余（或功能冗余）；增强生物体的稳健性（当某一基因突变时，其他同家族基因可代偿其功能，保证关键生理功能不丧失，提高生存适应能力） 模拟5（高考级，16分）基于素材P-5：生长素运输+基因互作+遗传综合 题目：某植物株高受两对基因（A/a和B/b）控制，遵循孟德尔遗传定律。A基因编码生长素合成酶（促进IAA合成），B基因编码IAA运输抑制蛋白（抑制生长素极性运输）。B蛋白还可直接结合A酶并抑制其活性。基因型与表型关系如下： 基因型 表型 A_B_ 矮秆 A_bb 高秆 aaB_ 高秆 aabb 高秆 回答下列问题： （1）A基因促进________合成，B基因抑制生长素的________。B蛋白与A酶结合并抑制A酶活性，这种基因互作发生在________（填"转录"或"转录后"或"翻译后"）水平。 （2）基因型为AaBb的植株自交，F2中矮秆:高秆＝________。该比例属于9:3:3:1的变式，该变式的名称是________。 （3）A_B_植株矮化的原因是：A基因合成的IAA被B蛋白________，且B蛋白抑制A酶活性使IAA合成________，最终生长素无法有效运输到作用部位。 （4）请设计实验验证"NPA（生长素极性运输抑制剂）可模拟B基因的功能"（写出实验思路、预期结果和结论）：________。 （5）若将F2中高秆植株全部自交，后代中不发生性状分离的比例为________（用分数表示）。 （6）请从"激素调控—基因表达—表型"三个层面，用文字构建该植物株高调控的模型：________。 【参考答案】 （1）IAA（生长素）；极性运输；翻译后 （2）9:7；互补作用（两对显性基因同时存在才表现矮秆，缺任一显性基因均为高秆） （3）结合（或"拦截"）；减少 （4）实验思路：选取基因型为A_bb的高秆植株（生长素合成正常、运输正常），分为两组。实验组用适宜浓度NPA溶液处理（如浇灌或喷施），对照组用等量溶剂处理。在相同且适宜条件下培养相同时间后，测量两组植株株高。预期结果：实验组株高显著低于对照组，表现为矮秆，与A_B_植株表型相似。结论：NPA抑制生长素极性运输，模拟了B基因的功能，说明B基因通过抑制生长素极性运输导致植株矮化。 （5）5/7 解析：F2高秆植株基因型及比例为AAbb（1/7）、Aabb（2/7）、aaBB（1/7）、aaBb（2/7）、aabb（1/7）。其中纯合子（AAbb、aaBB、aabb）自交不发生性状分离，占3/7。杂合子Aabb自交后代出现矮秆（A_B_），发生性状分离；aaBb自交后代全为高秆（因aa→无A基因→B不起作用），不发生性状分离。所以不发生性状分离的比例＝(1/7+1/7+1/7+2/7)＝5/7。 （6）激素调控层面：IAA促进细胞伸长→促进株高生长；IAA运输受阻→株高降低。基因表达层面：A基因表达→IAA合成酶→IAA合成；B基因表达→IAA运输抑制蛋白→抑制IAA极性运输（并抑制A酶活性）。表型层面：A_B_→IAA合成但运输受阻＋A酶被抑制→IAA不足且无法运输→矮秆；A_bb→IAA合成正常且运输正常→高秆；aaB_→无IAA合成→B蛋白无底物→高秆；aabb→无IAA合成、无运输抑制→高秆。三层面形成"基因（A/B）→酶/蛋白（合成酶/运输抑制蛋白）→激素（IAA）→表型（株高）"的完整调控链。 模拟6（高考级，16分）基于素材P-1、P-3综合：新型植物激素与农业应用 题目：植物激素在现代农业中有广泛应用。回答下列问题： （1）独脚金内酯（SLs）：SLs是2008年被确认的最新一类植物激素。其主要功能包括：①________；②促进菌根真菌共生；③________。SLs一方面在植物体内调控分枝，另一方面分泌到根际土壤中诱导列当种子萌发（列当"找到"寄主的机制）。 （2）番茄中SL转运蛋白（PDR型ABC转运蛋白）调控SL从根内向根际的分泌。敲除该转运蛋白基因后，根际SL含量降低80%，列当侵染率降低70%，植物体内SL含量和分枝表型不受影响。该实验的因变量是________（写出两个）。从农业生产角度，该研究的应用价值是________。 （3）SL合成基因DWARF17与"绿色革命"基因sd1（赤霉素合成基因）被育种家共同选择利用，培育了矮秆+少分蘖的水稻品种。SL与GA在调控株型方面属于________作用，判断依据是________。 （4）大豆玉米带状复合种植：间作大豆受玉米遮阴→R:FR（红光:远红光）比值降低→phyB光受体失活→PIF转录因子积累→促进GA合成→茎伸长加速（避阴反应）。多效唑（PP333）可抑制GA合成关键酶，降低株高。请用箭头图示表示遮阴引起大豆徒长的调控链：________。 （5）玉米根系分泌物中酚酸类物质可抑制大豆根尖生长素极性运输→根瘤数量减少15%。根瘤形成需要________（填激素）参与。该现象说明间作系统中存在________作用（植物间通过化学物质相互影响）。 （6）综合以上信息，植物激素在农业生产中的应用需遵循"适量适时"原则。请以多效唑处理大豆为例分析"适量"的必要性：________。 【参考答案】 （1）抑制分枝/分蘖；诱导列当科寄生植物种子萌发（根际信号） （2）根际SL含量、列当侵染率（或：植物体内SL含量、分枝表型）；通过基因工程敲除SL转运蛋白基因（或选育该基因突变的品种），可减少根际SL分泌→降低列当侵染率70%，同时不影响植物体内SL功能（分枝调控正常），为番茄等作物抗列当育种提供新策略 （3）协同；SL抑制分枝/分蘖，GA（sd1突变体）使茎秆矮化，两者共同作用形成"矮秆+少分蘖"的绿色革命株型，方向一致（都使株型紧凑），属于协同作用 （4）遮阴→R:FR降低→phyB光受体失活→PIF转录因子积累→GA合成增多→茎细胞伸长→大豆徒长 （5）生长素（IAA）；化感（或化感作用） （6）多效唑抑制GA合成→株高降低→抗倒伏能力增强。但若浓度过高：①GA过度抑制→植株过矮→光合面积减小→产量降低；②可能影响其他GA依赖的生理过程（如种子萌发、开花诱导）→发育异常。因此需选择适宜浓度，在"抗倒伏"与"正常生长"之间取得平衡。体现了植物激素"两重性"（适量促进/有益，过量抑制/有害）的普遍规律。 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $